Правила и технологии сварки металлов

Сварка металлоконструкций: технология ручной дуговой сварки металлоизделий

Сварка металлоконструкций – технология соединения деталей из металла различной степени сложности в единое целое при помощи специального оборудования.

Она может активно применяться в промышленном масштабе на крупных производствах опытными специалистами, а также для выполнения бытовых операций сварщиками-любителями. В любом варианте, соединения металлоконструкций характеризуется определенными особенностями, которые важно понимать при работе.

Требования к сварке металлических конструкций

Процесс сварки в технологическом плане должен обеспечить выполненным соединениям требуемые геометрические параметры, размеры и высокое качество. Конструкция должна получиться прочной и долговечной, а риск ее деформации – нулевым.

Сварка металлических конструкций.

Именно поэтому технология сварки металлоконструкций должна реализовываться с учетом некоторых требований, что во многом определит качество созданных сварных швов:

  1. Если создаются простые соединения без применения кондуктора, а также при создании сложных швов перед включением данного инструмента важно оставить зазор между скрепляемыми деталями.
    Тогда при смещении элементов шов не пострадает. Но размеры зазора должны соответствовать допустимой норме, иначе система не будет прочна и долговечна.
  2. При выполнении сварки ответственных металлоконструкций сварщики проверяют строгое соответствие установленной детали своему местоположению, согласно карте.
    При поступлении заготовки на стапель стоит подготовить каждую из них к завершающему этапу.
  3. Все детали должны строго соответствовать по виду и размеру, указанным в проекте частям будущей конструкции.
    Это позволит сохранить функциональные возможности изделия.
  4. Корневые слои шва при ручном методе выполнения дуговой сварки важно накладывать электродами с диаметром, не превышающим 3-4 мм.
  5. Металлоконструкции при укреплении потребуется располагать так, дабы можно было накладывать швы преимущественно в нижнем положении.
    Это необходимо для обеспечения сварщика безопасными условиями работы.
  6. Важно взять под строгий контроль углы металлоконструкции, для чего стоит воспользоваться специальными инструментами и кондуктором.
    Все углы между плоскостями должны быть прямыми, если это предусмотрено проектом. Иначе произойдет перекос деталей, что повлечет за собой нарушение целостности механизма, потере им своей функциональности.
  7. Готовая конструкция должна иметь минимальные усадочные напряжения и деформации, для чего сварные работы нужно осуществлять в стабильном режиме с отклонениями от заданных значений величины тока и напряжения на дуге не более ±5 %.

Описанные рекомендации важно учитывать уже на этапе сборки деталей в целостную конструкцию, а не только перед непосредственным выполнением сварочных работ. Особенно, если выбран автоматический режим, при котором не выйдет откорректировать допущенные ошибки.

В целом же, именно этот вид сварных работ и считается наиболее приемлемым, так как при автоматизировании сварных процессов влияние человеческого фактора на качество выполненных швов сводится к нулю.

Также важно заварить технологическую пробу в условиях, которые полностью совпадают с условиями сварки конструкций на месте производства.

Обратите внимание

Если работать сварочным аппаратом придется при низкой температуре воздуха, стоит сварить стыковые образцы перед началом операций при отрицательном температурном режиме, предусмотренном технологическим процессом. Это позволит в дальнейшем провести их механические испытания.

Если нужно выполнить сварные работы с особо ответственными металлоконструкциями из новых марок сталей или с применением новых сварных расходников, мастеру потребуется изготовить контрольные образцы в таком же пространственном положении и с теми же материалами, оборудованием, что и при сварке монтируемых конструкций.

Это позволит сварщику оценить ситуацию со всех сторон перед началом работы и не допустить ошибок в процессе ее выполнения.

Классическая технология сварки конструкций из металла

Сварка – уникальный способ получения неразъемных металлических соединений, открывающих человеку широкие возможности по снижению трудоемкости создания и установки металлоконструкций.

Она позволяет использовать рациональные типы сечений в металлоконструкциях, что приводит к снижению показателей металлоемкости в несколько раз, по сравнению с применением иных технологий.

Углы сварки металлоконструкций.

Если изготавливать сварочные металлоконструкции по классической технологии, потребуется применить следующие источники энергии:

  • электрическая дуга;
  • газовое пламя.

Оба варианта предполагают три метода выполнения сварных швов:

Автоматический

Не подразумевает человеческое вмешательство в процесс выполнения сварных работ. Сварочный аппарат настраивается на актуальный режим функционирования с учетом конкретного вида выполняемой операции единственный раз перед началом работы.

Поэтому важно понимать основную цель приобретения сварного оборудования при выборе в магазине. Используя автоматический режим, можно применять контактную и электрошлаковую сварку.

Полуавтоматический

При использовании данного метода сварные швы формируются вручную, а электроды подаются в автоматическом режиме. Такое положение дел позволяет повысить производительность работы без ущерба для качества создаваемых металлоизделий.

При полуавтоматической сварке можно применить газовый флюс, неплавкие электроды, сварочную проволоку.

Ручной

Все действия методом ручной дуговой сварки осуществляются сварщиком без применения автоматизированного оборудования: от контроля подачи электрода до формирования самого соединения.

Зачастую при ручном режиме применяют обыкновенную сварку под флюсом, электродуговую сварку или пайку газосварочным устройством. Данный метод рационально использовать в бытовых целях, а не на крупном производстве, потому что он чрезмерно затратный и характеризуется низкой производительностью.

Инновационные сварочные технологии

Со временем классический метод выполнения сварных работ совершенствовался, опытные специалисты разрабатывали инновационные способы соединения металлических деталей в единую конструкцию: сварка с применением лазерных установок, ультразвука, теплового эффекта и т. п.

Подобные новаторские идеи могут помочь сварщику в работе, облегчив выполнение некоторых задач и ускорив весь процесс сборки металлоконструкций в целом. По этой причине и сегодня в этой области не прекращаются научные разработки и исследования.

Способы сварки металлоконструкций.

Также применение инновационных технологий выполнения сварных работ позволяет сварщику получить ряд преимуществ:

  • снизить показатели коробления металла;
  • повысить скорость выполнения работы;
  • сократить расходы зачистку сварного шва;
  • снизить траты на закупку расходных материалов;
  • выполнять соединения тонколистового металла.

Особенно интересны, с точки зрения продуктивности, качества полученных швов и экономичности, следующие технологии сварки:

  1. Электронно-лучевая сварка применяется при работе с глубокими соединениями – до 20 см, но только при условии определенного соотношения ширины шва и глубины погружения инструмента – 20:1.
    Процесс формирования шва осуществляется в вакууме, поэтому использовать такую технологию в быту практически невозможно. Она применяется в сфере узкопрофильных производств.
  2. Термитная сварка подразумевает нанесение особой смеси на контуры соединения деталей в процессе горения.
    Технологию применяют для ответственных конструкций из металла в готовом виде, когда с помощью наплавки металла надо устранить имеющийся дефект в виде трещины или скола.
  3. Плазменная сварка подразумевает применение ионизированного газа, проходящего сквозь электроды с высокими сварочно-техническими характеристиками и выполняющего функцию дуги.
    Технология имеет более широкие возможности применения по сравнению с электронным типом, так как позволяет выполнить сварщику резку и сварку металлической конструкции с любой шириной металла.
  4. Орбитальная аргонодуговая сварка с помощью вольфрамового электрода применяется для работы со сложными деталями из металла.
    Например, для неповоротных стыков труб с диаметром 20-1440 мм. В процессе работы активирующий флюс наносится 1 г/м шва. Это позволяет решить ряд важных технологических задач: уменьшить объем и вес сварной ванны за счет ведения операций пониженным током; благодаря давлению дуги на жидкий металл шов получается качественным в любом пространственном положении; сварку можно автоматизировать без разделки кромки.
  5. Щадящие технологии сварки в смесях защитных газов Ar+CO2 и Ar+O2+CO2.
    При использовании такого метода выполнения сварочных работ можно получить более качественные соединения при сравнении со сваркой в СО2. При этом актуальный объем расходных материалов сократиться на 20 % за счет резкого снижения набрызгивания электродного материала, а переход к свариваемым частям металлоконструкции станет плавным.

Современная наука многогранна и непредсказуема.

Она предоставляет человеку возможности применить на практике достоинства нано-технологий, поэтому ближайшее будущее сварочных операций представляется связанным с совершенствованием схем компьютерного управления сваркой, а также применением новых сварных материалов.

Заключение

Если соблюдать все требования к сварке металлоконструкций, можно получить высококачественные швы: долговечные, прочные и стойкие к воздействию. Использовать при этом можно как классический вид сварки, так и новые технологии.

Несмотря на то, что они в большей степени касаются профессионального уровня сварки, но при желании развивать свои навыки в этой сфере, ознакомиться с такой информацией будет не лишним и для новичка в подобных вопросах.

Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/svarka-metallokonstruktsij

Технология сварки металлоконструкций

Наиболее известным способом соединения металлических деталей является электросварка. Открыта она была в начале девятнадцатого века В. В. Петровым. Он впервые предложил использовать электрическую дугу для пайки металлов.

Электросварка — один из видов сварки, в процессе которого для расплавления металла используется электрическая дуга. Температура этой дуги достигает 7000 °С, что превышает температуру плавления любого металла.

Описание ручной электросварки

Процесс сваривания металлов между собой достаточно сложный и заниматься им могут только обученные специалисты. В основе процесса лежит действие теплоты электрической дуги. Для электросварки необходимо:

  • электрод
  • свариваемое изделие (основной металл)
  • сварочный трансформатор
  • источник электропитания

К свариваемому металлу и электроду подводится электроэнергия от сварочного трансформатора. Под действием температуры электрической дуги основной металл и электрод расплавляются, образую сварочную ванну. Некоторое время она находится в жидком состоянии.

Металл электрода смешивается с основным, а образующийся при этом шлак всплывает на поверхность, что создает защитную плёнку. После затвердения металла образуется сварной шов.

Для поддержания электрической дуги необходима значительная энергия, которую получают от источников постоянного либо переменного тока.

По степени механизации процесса электросварка разделяется на:

  • ручную дуговую
  • полуавтоматическую дуговую
  • автоматическую

Зависит этот параметр от того, как выполнено зажигание и как поддерживается длина дуги, а также каким образом производятся манипуляции электродом для придания шву необходимой формы. В данной статье рассмотрим ручную дуговую электросварку. Все операции при данном методе выполняются специалистом вручную (без применения механизмов).

Разновидности инверторов

Инвертор— приспособление для электросварки, значительно упрощающее работу с металлом. Это современный вид трансформаторов. С появлением инверторов стало возможным выполнять соединения, для которых раньше потребовались бы громоздкие и сложные агрегаты.

Электроэнергия, необходимая для его работы направляется исключительно на поддержание дуги. Так как инвертор является электронным сварочным аппаратом, то основная нагрузка приходится на электрическую сеть (напряжением от 220 до 380 Вт).

Принцип его работы в сдвиге фазы напряжения и увеличении сдвига тока и частоты. Сначала инвертор изменяет переменный ток на постоянный, потом он делает из него вновь переменный, но уже с уменьшенным напряжением и увеличенной силой тока и частотой.

Как же выбрать инвертор начинающему электросварщику?

Хороший инвертор отличает наличие вентилятора. Конечно, это помогает охлаждать прибор и защищает от перегрева. Но минусом является прилипание пыли. Так что не стоит покупать инверторы с самыми мощными вентиляторами. Они будут накапливать большое количество пыли внутри. В любом случае необходимо иногда очищать инвертор.

Так как принцип работы устройства основан на преобразовании электрического тока и удерживании его в нужном диапазоне, то важным показателем при выборе будет встроенный элемент, защищающий от скачков напряжения. Оптимальным будет уровень защиты 10-15%.

Также стоит обратить внимание на температурный диапазон использования. Если планируется только бытовая эксплуатация, то нет смысла переплачивать за европейский стандарт EN 60974-1, позволяющий эксплуатацию при температуре от -150 до +150°С.

Обычный инвертор будет приспособлен для работы в пределах от 0 до +30°С.

Важно

Еще одним показателем работы инвертора является его время бесперебойной работы. Так, например, бытовой агрегат способен сваривать полчаса с последующим часовым перерывом. Промышленные устройства рассчитаны на многочасовую смену с небольшими перерывами.

Читайте также:  Современная продольная резка металла

Также внимание при выборе инвертора стоит обратить на диапазон напряжения. Он должен быть не слишком большой. Лучший вариант, если указано, что аппарат будет работать при 220 — 230 В. Если нижняя граница меньше, то это свидетельствует о малой производительности при низком напряжении.

Какие бывают типы электродов

Электродом для сварки называется металлический или неметаллический стержень, подводящий ток к свариваемому изделию. Существует более двухсот марок, половина из которых предназначена для расплавки при ручном дуговом сваривании.

Электроды бывают металлические и неметаллические (всегда неплавящиеся). Металлические подразделяются на:

  • неплавящиеся (из тугоплавких металлов типа вольфрама)
  • плавящиеся (из сварочной проволоки).

В соответствии с ГОСТ, электроды плавящиеся для ручной дуговой сварки классифицируются по многим показателям, таким как:

  • наиболее распространенная класификация сварочных электродов — по назначению (для сварки низколегированных и углеродистых сталей (обозначаются буквой У), для легированных конструкционных сталей (буква Л), для легированных теплоустойчивых сталей (Т), для высоколегированных сталей (В), для наплавки поверхностных слоёв с особенными свойствами (Н))
  • по толщине покрытия (тонкое, среднее, толстое, особо-толстое)
  • по типу покрытия (кислое, основное, целлюлозное, рутиловое, смешанное и прочие виды)
  • по допустимому положению сварки
  • по полярности и роду сварочного тока

На вопрос «какие электроды лучше» ответ один :

Следует помнить, что не бывает универсальных электродов. Их необходимо подбирать каждый раз, исходя из материалов и конкретных условий работы!

Марки электродов можно посмотреть тут. Маркировки электродов написаны на упаковочной коробке.

Как правильно сваривать металлические конструкции сваркой

Перед началом работ свариваемый участок очищается шкуркой либо болгаркой. Далее нужно хорошо закрепить заготовку (привариваемую деталь).

Приступая к работе, первым делом необходимо подобрать электроды и установить силу тока. Диаметр электродов обычно 3,2 — 4 мм. Нужно замерить толщину заготовки. Для сварки заготовки из тонкого металла толщиной до 3 мм применяется электрод 3,2 мм и сила тока 90 А. Если заготовка от 3 до 4 мм, берется электрод 4 мм и устанавливается сила тока 120 А.

Начало сварочных работ — это формирование дуги между электродом и поверхностью привариваемой детали. Для этого держателем проводят по поверхности заготовки под углом около 60 градусов до появления характерных искр. После чего, электрод поднимается над поверхностью на 5 мм.

В месте между электродом и свариваемой деталью должна образоваться электрическая дуга. Она должна поддерживаться на протяжении всего процесса и не изменяться в размерах.

В процессе работ плавящийся электрод с покрытием под действием электрической дуги сам плавиться, таким образом расстояние между концом электрода и поверхностью заготовки увеличивается, сварочный ток падает и дуга пропадает.

Чтобы дуга не пропадала, электрод нужно постоянно подводить с равной скоростью в зону плавки, при этом нельзя уменьшать 5мм зазор между электродом и свариваемой поверхностью.

Следующий этап — это формирование сварочного шва. Образовавшаяся дуга направляется к участку начала работ и расплавляет металл. Сварочный шов образуется путём медленного равномерного передвижения электрода по линии сварки. В зависимости от способа перемещения электродов швы разделяются на:

При формировании правильного шва, электрод нужно направлять под углом 70-80 градусов к поверхности изделия в направлении сварочной линии и строго под углом 90 градусов в направлении от неё.

Достоинства и недостатки электросварки, альтернативы

Рассмотрим явные преимущества ручной дуговой электросварки:

  • сваривание во всех положениях пространства
  • возможность сваривания в местах с ограниченным доступом
  • относительно быстрая смена свариваемых материалов
  • благодаря широкому выбору электродов, возможно сваривание различных сталей
  • простота технологии.

Однако, у такого вида работ есть и недостатки:

  • вредные условия при процессе
  • качество швов сильно зависит от квалификации работника
  • низкая производительность

Альтернативой электросварке может служить ковка. Однако, это кропотливый процесс, требующий большого мастерства. Также используют разъёмные соединения (болты, шурупы). Если необходимо соединить металл, а сварка невозможна, то прибегают к заклёпочному соединению. Оно также является неразъёмным.

Для соединения разнородных металлов используют газовые паяльные лампы.

Метод пайки пламенем отличается от сварки тем, что при нём основной металл не расплавляется, а только нагревается до очень высокой температуры.

Это даёт определённые плюсы: возможность многократного разъединения материалов без нарушения их свойств. Также плюсом будет то, что можно соединять более мелкие детали, чем при сварке.

Эффект коробления при сварке

В результате неравномерного прогревания, охлаждения и усадки металла при сваривании в нём возникают напряжения. Эти напряжения могут приводить к деформациям и снижениям прочностных характеристик шва.

Для уменьшения такого эффекта в процессе сваривания под место предполагаемого шва подкладывают медную пластину. Она служит для отвода чрезмерного тепла.

Чтобы уменьшить эффект коробления металла после сваривания еще применяют метод, когда сваривают участки таким образом, чтобы деформации были примерно равны по величине но противоположны по направлению.

Мероприятия для уменьшения деформаций при сварке:

  • рационализация сварного узла
  • припуск на усадку по форме и размерам изделия
  • рационализация сборки и подготовки к сварке
  • правильный выбор способа сваривания
  • подогрев изделия на всех стадиях работы
  • проковка зоны сварного шва
  • механическая правка
  • термическая правка
  • общая термическая обработка

Высокая эффективность в борьбе с коррозиями достигается путём отпуска стальных изделий (вид специальной термической обработки стали).

Итак, мы убедились, что ручная дуговая сварка — эффективный и очень популярный метод соединения металлических деталей. Зная все нюансы выбора инвертора и электрода, вы сможете реализовать любой сварной шов. Конечно, нужна практика и профессионализм для того, чтобы выполнить его качественно.

Источник: http://www.m-deer.ru/samodelkin/tehnologiya-ruchnoj-elektrosvarki-metallov.html

Технологии сварки и их аттестация

Любые сварочные технологии требуют прохождения аттестации. Производственная аттестация может быть первичной (обязательна для каждой сварочной технологии), периодичной, внеочередной.

Этапы аттестации в НАКС

Аттестация технологии сварки предполагает выполнение обязательных условий для разрешения прохождения аттестации в Национальном Агентстве Контроля Сварки – НАКС.

Обязательные условия

  • Наличие не меньше 2 сварщиков в штате организации, аттестованных НАКС, имеющих специальное удостоверение, а также вакансий сварщика.
  • Наличие специалиста сварочного производства (инженер технолог по сварке) третьей степени НАКС.
  • Наличие лаборатории неразрушающего контроля, аттестованной в определенном порядке (договор с независимой лабораторией, предоставляющей собственные услуги).
  • Наличие утвержденной технической документации на сварочные технологии.
  • Наличие сертификатов на все типы металлов, свидетельство НАКС об аттестации.

Далее, технология сварочного производства рассматривается на предмет ее характеристик, на основании которых будет составляться заявка для прохождения аттестации технологии в НАКС.

  1. На основании предоставленной документации организацией создается программа прохождения аттестации в Национальном Агентстве Контроля, которую в полном объеме выполняют специалисты аттестационного агентства. От компании, подавшей заявку, требуется только своевременно подписать документы, поставить печати.
  2. После оформления необходимых документов представители центра аттестации вместе с представителями аттестованным предприятием выполняют тестовые сварочные работы. В установленном порядке осуществляется аттестация лаборатории.
  3. По результатам тестирования делаются выводы, выдаются заключения лабораторий. Они подшиваются к общему пакету собранных в НАКС документов.
  4. Далее пакет документации передается в аттестационный центр, получается свидетельство о готовности производства, подавшего заявку, к применению аттестованной технологии.

Методика соединения любых разновидностей чугуна является достаточно сложной, потому что металл данного типа среди других считается наиболее капризным.

Технология сварки чугуна имеет свои особенности, которые характеризуются изрядной текучестью металла под воздействием сварочной дуги. Из-за очень быстрого охлаждения в металле образуются трещины.

Данный тип сварки чаще всего используется в процессе ремонтных работ, правке неподходящих отливов.

Достаточно востребованная методика соединения чугуна с применением шпилек из стали, предварительно вкрученных в тяжелые изделия больших размеров. Они обвариваются параллельно с чугуном, используя пониженные токи, так как белый чугун при охлаждении достаточно хрупок.

Технология электродуговой сварки

Технология электродуговой сварки заключается в организации последовательных действий сварочного агрегата, непосредственном соединении деталей конструкции.

Предварительная подготовка:

  • установка инвертора;
  • подбор необходимых электродов;
  • подготовка поверхности свариваемых деталей, обеспечение надлежащего скоса кромки.

Когда оборудование установлено, при помощи контактной клеммы провод от сварочного аппарата подсоединяют к контактной поверхности металла.

Далее инструмент включается, устанавливается необходимая сила тока, которая регламентируется толщиной соединяемых металлических образцов и размером электродов.

Например, если диаметр электрода составляет 3 миллиметра, тогда сила тока выставляется в пределах 80-100 ампер.

Совет

Если металлическая поверхность покрашена, на ней сформировалась ржавчина, тогда ее обязательно нужно зачистить при помощи металлической щетки, чтобы достичь полноценного контакта.

Варианты контактных соединений с поверхностью металла:

  • торцевое;
  • тавровое;
  • стыковое;
  • угловое;
  • внахлест.

Подробнее о дуговой сварке разнотипных соединений.

Соединение стыковое чаще всего требует первоначальной подготовки кромок поверхностей свариваемых деталей (производятся скосы по краям).

Скосы V-образной формы выполняются по краям материала толщиной 0,50-1,50 см, скосы Х-образной формы – на образцах толщиной от 1,50 см.

При стыковке поверхностей V-образная кромка предоставляет возможность получать углубление, по которому и будет проходить сварной шов. В случае с Х-образной кромкой сваривание будет производиться с обеих сторон соединения.

Соединения угловые, двутавровой балки также может осуществляться с выполнением скоса кромки, без него. На данный критерий влияет толщина сварного сечения. Угловые, тавровые соединения предоставляют возможность сваривать металлические образцы разной толщины. Положение электрода в данном случае должно быть максимально вертикально к более толстой поверхности.

Технология терморезисторной сварки

Технология терморезисторной сварки труб из полипропилена включает в себя предварительную подготовку, непосредственно соединение труб, дополнительных деталей с использованием электронагревателя (фитингов). Она предназначена для:

  • соединения сваркой труб из полипропилена, диаметр которых составляет более 2 см, толщина стенок – более 0,30 см;
  • монтажа новых газопроводных систем, чаще всего с применением длинномерных труб в тяжелых условиях, где невозможно выполнения сварочного соединения встык;
  • монтажа труб из полипропилена в активных сейсмических зонах;
  • ремонта старых трубопроводных коммуникаций, с применением технологии протяжки в них полипропиленовых труб (в таких ситуациях существует возможность укладки трубопроводов с защитным покрытием;
  • врезки в уже смонтированные трубопроводы из полипропилена cедловых отводов;
  • строительства ответственных участков трубопроводных коммуникаций, например, на пересечении автомобильных магистралей, в колодцах, тяжелых условиях и пр.

Сварочные работы при терморезисторной сварке должны осуществляться при температуре в пределах «-10º» — «+45°».

Как правило, данный интервал температур рассчитан согласно техническим свойствам сварочных агрегатов.

При использовании более крупного температурного интервалы работы по сварке рекомендуется производить в специализированных укрытиях, которые обеспечивают необходимые рабочие условия.

Технология аргонодуговой сварки

Технология аргонодуговой сварки имеет некоторые нюансы. Подсоединение тока производится к соединяемым изделиям, после чего их только сближают до соприкосновения. Контактные точки формируются вдоль поверхности стыка. Металл до начала плавления разогревается всего за пару секунд.

Далее ток отключается, а стыковые поверхности между собой придавливают, при этом обеспечивают довольно плотный контакт.

Выпрямитель переменного тока, однофазный или трёхфазный, является самым неприхотливым, дешёвым и надёжным устройством для сварки разнообразных металлических конструкций.

Обратите внимание

Он прекрасно работает на открытом воздухе при очень низких и высоких температурах и в условиях нестабильного входного напряжения. Главным недостатком является большой вес сварочного выпрямителя, который обусловлен его конструкцией.

Но самодельные устройства безупречно выполняют свои функции, а фабричные модели бессменно продолжают нести свою нелёгкую службу. О них мы вдумчиво и подробно расскажем.

Виды сварки и устройство выпрямителя

Существует масса новейших методов соединения металлов и их сплавов, как правило, они основаны на лёгких и надёжных мобильных, инверторных, сварочных аппаратах. Эти изделия работают на принципе выпрямителя сварочного типа, но их конечные характеристики, отличаются от традиционных устройств. К относительно новым видам сварки относятся следующие способы соединения металлов:

  1. cварка методом MIG/MAG, которая работает на принципах сварки металлов в активной или защитной среде газа с полуавтоматической подачей присадочной проволоки в зону плавления;
  2. сварка методом TIG, где процесс происходит в защитной среде инертного газа, с использованием неплавких электродов и наплавляемой полосы присадочного материала;
  3. сварка методом ММА, где используются принципы инвертора в режиме постоянного тока, но электроды, покрытые и возможна смена полярности.
Читайте также:  Что представляет собой абразивная резка металла?

Популярность высокотехнологичных методов вполне объяснима, но не утрачивает значение и использование старых методов сварки металлов. Причина заключается в предсказуемости параметров, глубине провара и использовании доступных комплектующих.

Основным недостатком метода сварки, с применением выпрямителя, кроме большого веса, является его нагрузка на питающие электросети общего использования. Это воздействие снижается за счёт питания через трёхфазное напряжение 380 V, оно же позволяет перераспределить нагрузку во вторичной цепи и создать многопостовые сварочные выпрямители.

Констукция устройства

Конструктивно устройство выпрямления напряжения и создания мощного сварочного тока выглядит следующим образом, а именно:

  • необходимость понижения входного напряжения означает наличие трансформатора, он преобразует переменный 50 Гц ток 220/380 В, в низковольтное напряжение;
  • мощный диодный мост выпрямляет переменное напряжение в циклическое постоянное;
  • сглаживающий конденсаторный фильтр большой ёмкости, преобразует пульсирующее напряжение в, практически, линейное постоянное напряжение;
  • блок регулировки силы тока;
  • дроссели, ограничивающие нарастание сварочного тока.

Конструкция аппаратов может несколько отличаться от упрощённой схемы для улучшения технических характеристик, но по этому принципу можно собрать сварочный выпрямитель своими руками. Он позволит выполнять простые сварочные работы дома и на даче.

При аргонной сварке используется сварочный автомат. Методика сваривания предоставляет возможность получать на длинных поверхностях листового металла качественный ровный шов. Электроды, применяемые при шовной сварке, напоминают вращающиеся ролики. Свариваемые листы металла пропускаются между ними.

Для формирования тепла при аргонной сварке применяется окисление горючего газа, имеющего высокую степень теплотворности (пропан, бутан, ацетилен). Внутри горелки осуществляется смешение кислорода с газом.

Технология сварки меди и ее сплавов

Технология сварки меди и ее сплавов предусматривает использование электродов из вольфрама с дополнительной присадкой фосфористых соединений.

При данном виде сварки не допускается перегревание основной поверхности, сваривание должно производиться в кратчайший период времени. Также должно достаточно быстро производиться охлаждение.

Для данного варианта сварки можно использовать угольные электроды, но с литым стержнем из бронзы. Не допускается сильный потек металлов, работы соответственно осуществляются только в положении снизу.

Латунь – сплав меди с цинком. Эти два химических элемента взаимодействуют при нагревании. Данная методика считается не самой легкой из-за того, что в результате испарения цинка получается окись цинка – новый элемент, который является довольно ядовитым.

Поэтому при использовании данной технологии сваривания металлических образцов обязательно наличие на рабочем месте вытяжки, сварщик должен находиться в респираторе. Сама процедура соединения медно-цинкового сплава вполне удовлетворяет качество сварного шва. Образующийся шлаг легко убирается.

Сплав из-за хорошей текучести предполагает сварку только снизу.

Технология сварки титана

Сварка титана, технология которой используется очень часто под флюсом в газо-защитной среде или с помощью электронного луча. Возможна ручная сварка и полуавтоматическая с применением неплавящихся электродов, флюсов, титановой проволоки.

С целью экономии электроэнергии, сужения участка термического воздействия, недопущения в швах образования пор, а также для увеличения защитных свойств титана при выполнении сварочных работ от воздуха, используются фтор-хлоридные бескислородные флюсы.

При выполнении аргонодуговой сварки вольфрамовыми электродами берется постоянный ток, полярность в данном случае прямая. Если толщина изделий имеет толщину менее 40 миллиметров, ток не должен превышать 170 ампер. Если изделия имеют толщину порядка 12 миллиметров, используется холодная сварка плазмой.

Важно

довольно толстые образцы провариваются в несколько этапов.

При использовании плазменной сварки с применением неплавящихся электродов, обеспечивается довольно высокая производительность в сравнении с аргонодуговой сваркой. При этом деформация соединяемых образцов из титана намного меньше.

Но для получения качественных швов необходимо четко соблюдать требования к проведению сборки.

Сергей Одинцов

Источник: https://electrod.biz/tehnologii/tehnologii-svarki-attestatsiya.html

Сварка металлоконструкций

Тема сварка металлоконструкций – это обширная сфера, потому что разнообразие металлических конструкций огромно и по назначению, и по специфики проведения технологических процессов, и по проектированию.

Но есть в этой сфере один критерий, который присущ всем видам металлических конструкций, собираемых методом сварки. Это сама сварка.

Именно с ее помощью появляется возможность использовать в металлических конструкциях рациональные виды сечения металлических профилей, соединение элементов под разными углами и в разных плоскостях, снижение такого показателя, как металлоемкость.

К тому же появляется возможность использовать для сооружения конструкций металлов с разными техническими характеристиками.

Кстати, прокат, который используется для сборки металлоконструкций, должен соответствовать своду норм и правил под названием «Стальные конструкции».

Основной материал, который в них используется, это сталь, поставляемая в виде листов, профилей различной формы, труб, стержней, рулонов, гнутых профилей и так далее.

Но, как известно, сталь бывает разная. А для разных металлоконструкций, где учитываются нагрузки разного назначения (на разрыв, на изгиб, на давление), и стальные профили применяются разные.

К примеру, по ГОСТ 19281-89 для сталей повышенной прочности, есть девять классов показателей, определяющих прочность стальных изделий. И таких ГОСТов несколько.

Поэтому еще на стадии проектирования металлических конструкций определяется и выбирается тот или иной вид стальных изделий, которые станут основной металлоконструкции.

Если металлоконструкция соединяется сваркой, то необходимо учитывать показатели качества свариваемости металла. На это влияет содержание углерода в стали. Этот же элемент влияет на прочность металла. В общем, правильно подобрать стальной прокат для конструкции – это важная составляющая качества конечного результата.

Как правильно сварить конструкцию из металла? Вопрос на самом деле серьезный. И ответ на него зависит не только от выбранных стальных профилей, их толщины и марки стали. Большое значение имеет и вид выбранной сварки.

Если говорить о ручной сварке, то она применяется, и это качественный вид сваривания металлов, который все-таки зависит от квалификации сварщика. Единственный ее недостаток – низкая производительность.

Поэтому все чаще ручную сварку в цехах заменяют механизированной (порошковыми проволоками) и автоматической в защитных инертных газах или в слое защитных флюсов.

Совет

Обычно механизированный вид применяют для сварки угловых, потолочных и вертикальных швов. Автоматический для нижних положений.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что для сборки металлоконструкций можно использовать любой вид сварки как в цеховых помещениях, так и на монтажных открытых участках.

Самое интересное, что многие зарубежные компании, оснащенные современными видами сварочных видов оборудования, предпочтение отдают ручной дуговой электросварке.

К примеру, в Японии многие крупные компании, занимающиеся возведением ответственных металлоконструкций, используют до 65% ручной сварки.

Температурный режим сварочного процесса

Температура окружающей среды сильно влияет на технологию проведения сварочных работ и на качество самого сварочного шва.

  • Нельзя проводить сварку металлоконструкций, если температура металлической заготовки ниже -18С. Температуру обычно контролируют вблизи стыка двух деталей. Для проведения сварки саму заготовку необходимо подогреть. Греть весь металл нет необходимости, достаточно на расстоянии толщины заготовки от края соединяемых кромок. Или на расстоянии не менее 76 мм во всех направлениях.
  • Если соединяются две заготовки из разных марок сталей, то подогрев производится по температуре более высокопрочной стали. Конечно, показатель нагрева будет зависеть и от толщины заготовки. К примеру, марку А514 при толщине детали не более 38 мм надо нагревать до +205С. Более толстые заготовки этой марки надо уже нагревать до +230С.
  • Оптимальный нагрев для всех видов сталей – +21С.

Классификация сварных соединений разделяется по нескольким признакам.

  • Расположение примыкания двух заготовок.
  • Тип сварного шва.
  • Технология сварочной операции.
  • Условия, при которых проводится сварочный процесс.
  • Толщина заготовок.
  • Марка стали заготовок.

Что касается первого пункта, то есть, геометрии расположения заготовок, то здесь четыре вида стыковых соединений.

  1. Встык, когда две заготовки примыкают друг к другу в одной плоскости.
  2. Внахлест, когда две детали перекрывают своими краями друг друга.
  3. Угловое соединение. Это когда две металлические заготовки соединяются под каким-либо углом.
  4. Соединение тавровое. Это когда одна из деталей примыкает к другой своей торцевой плоскостью.

Чаще всего в металлоконструкциях применяются соединения встык и угловые. Как правильно проводить эти соединения двух заготовок.

Что касается стыкового соединения, то его выполняют прямым полным проваром сварного шва на всю толщину заготовок. Или используют для сварки технологию с применением выводных планок.

Если сварка проводится не в цеху, то соединение можно проводить с односторонней сваркой и с дальнейшей подваркой корня сварного шва.

То есть, заполнение зазора между кромками производится по одной из кромок, постепенно заполняя весь зазор.

Технология с выводными подкладками сильно отличается от предыдущей. Во-первых, подкладки устанавливаются со стороны кромок свариваемых деталей. Во-вторых, зазор между кромками должен быть в пределах 7 мм – это при ручной сварке.

При механизированной – 16 мм. В-третьих, придется выбирать толщину подкладки так, чтобы при проведении сварки на них не образовался прожог. При этом учитывается сам режим сварочного процесса с выставлением необходимой величины тока.

Обратите внимание

Нередко в металлических конструкций в стыковых соединениях стыкуются две заготовки разной толщины. При этом способом фрезеровки или строжкой выбирается угол наклона кромки толстого металла, который равен уклону 1:8 для растянутых элементов металлоконструкции (к примеру, подвески и консоли), и 1:5 для сжатых элементов (опоры и стойки).

Угловые сварочные соединения подвергаются большим нагрузкам, чем стыковые. Особенно необходимо отметить нагрузки на растягивание по толщине заготовки. Поэтому существуют определенные требования к этому виду сварного соединения.

  • Нельзя использовать односторонний угловой стык для нагружаемых металлических конструкций. Оптимальный вариант – двусторонний шов, с помощью которого уменьшается концентрация деформаций в самой верхней части валика.
  • Если по каким-то причинам двусторонний шов нанести не удается, то применяют односторонний. При этом разделку кромок не применяют, а количество наплавляемого металла должно быть как можно меньше. То есть, в этом случае полная проплавка шва не применяется.
  • Если металлоконструкция подвергается статическим нагрузкам, то применяется сварка неполным швом с разделкой кромок двух заготовок.
  • Лучше использовать К-образную разделку кромок, а не V-образную.
  • Если есть возможность, то лучше избегать углового соединения металлических деталей. Предпочтение нужно отдавать тавровому стыку.

Режим сварки также является важным фактором, который определяет качество сварного шва. Если говорить о токе, то его повышенная величина может создать неравномерное распределение металла в зоне стыка.

Могут даже образоваться прожоги, если ток большой, а толщина свариваемых заготовок маленькая. Небольшой ток тоже является причиной низкого качества шва.

Могут образоваться участки с недоваром, который ведет к снижению прочности соединения и образованию трещин внутри сплавляемого металла.

Скорость сварки также может повлиять на качество. К примеру, если скорость большая, то это гарантия непроварки стыка. Заполнение зазора может быть неполным. Если скорость маленькая, то могут образоваться прожоги, заполняемый зазор металл образует выпуклости и растекание. Поэтому контролировать скорость ручной сварки надо обязательно. Ее среднее значение 20 м/ч.

Сварные узлы являются основными стыковыми соединениями, на которых и держится вся металлическая конструкция. Поэтому еще на стадии проектирования инженеры стараются создать благоприятные условия для проведения сварки в стыковых узлах. А именно:

  • Чтобы в сварных узлах проводилось или стыковочное соединение, или угловое.
  • Чтобы положение сварки было нижним.
  • Использовать не ручную сварку, а механизированную или автоматическую, как залог гарантированного качества.
Читайте также:  Как сделать лазерный уровень своими руками?

Существует много видов сварных узлов, к которым предъявляются разные требования. К примеру, балочный узел. В нем очень важно обращать внимание на расположение между собой сварочных швов, это к вопросу, как правильно варить стыки металлоконструкций. Расстояние между ними не должно быть меньше десятикратной толщины самого толстого металлического профиля, который входит в состав этого узла.

И еще один момент, который влияет на прочность металлической конструкции. Есть два термина: местная прочность и непрочность.

К первой относятся именно сварочные участки, к которым приварены косынки, ребра жесткости, накладки и так далее.

Ко второй относятся всевозможные вырезы на элементах металлоконструкций, отверстия, непровары швов, зазоры и щели в стыках. Если оба участка присутствуют в конструкции, то сама по себе она уже считается непрочной.

Все дело в том, что физические законы в сварочных соединениях действуют так:

  • Где больше жесткость и прочность соединения, здесь появляется большая концентрация сил, действующих на всю конструкцию в целом.
  • И, наоборот, где меньше жесткости, там меньше действующих сил.

То есть, если в металлоконструкции присутствует местная непрочность, то самый хорошо проваренный стык является местом большой опасности. Как не парадоксально, но это именно так.

Вот почему необходимо избегать появления местной непрочности.

То есть, непровары и низкое качество сварного шва даже на самых небольших участках или не на самых нагружаемых узлах все равно приведет к выходу из строя всей конструкции.

Поэтому вопрос, как правильно варить стыки в металлоконструкциях – это самый важный вопрос, который касается качества и надежности всей конструкции в целом.

Поделись с друзьями

Источник: https://svarkalegko.com/tehonology/kak-svarivat-metallokonstruktsii.html

Аттестация технологии сварки и сварщиков

Для любого официального производства наступает момент, когда необходимо подтвердить квалификацию своих работников и утвердить все технологии сварки. Этот процесс называется аттестацией, и она необходима не только для сварщиков, но и для остальных сотрудников цеха.

Проводится аттестация под контролем НАКС (национального агентства контроля сварки). В этой статье мы подробно расскажем все, что вам нужно знать об аттестации технологии сварки и аттестации работников.

Аттестация технологии сварки

Аттестация работников — это далеко не первостепенная задача для крупного производства. Прежде всего нужно аттестовать технологии сварки. В конечном итоге именно НАКС решает, какие технологии будут применяться на том или ином заводе, так что нужно со всей ответственностью подойти к процессу подготовки.

Завод сам подает заявку, чтобы пройти аттестацию. На производство приезжает комиссия, с целью проверки. Комиссия выясняет, достаточно ли на производстве необходимого оборудования, нет ли проблем с кадрами, соблюдаются ли трудовые, противопожарные и прочие нормы. Комиссия работает в соответствии с нормативными документами и исходя из них предъявляет требования.

Аттестация технологии сварки от НАКС — обязательная процедура на любом опасном производстве. Это закон. Также комиссия дополнительно изучает пригодность используемых технологий на данном производстве.

Важно

Следит, чтобы используемое оборудование позволяло производить продукцию, соответствующую критериям качества и необходимому объему.

НАКС проверяют, насколько позитивно или негативно влияют те или иные технологии на сварочный процесс на конкретном заводе.

Параллельно комиссия проверяет все материалы, используемые в работе. Это может быть не только металл, на некоторых производствах также используют искусственные полимеры (полиэтилен, пластик, ПНД и прочее). Все это также подлежит сертификации и проверке качества.

Виды аттестации технологии

Аттестация технологии сварки делается на несколько категорий. Ниже вы можете видеть основные виды аттестации, проводимые НАКС на любом производстве:

  • Первичная аттестация. Она необходима, если на производстве была внедрена новая технология сварки или в уже существующую технологию были внесены коррективы со стороны предприятия.
  • Периодическая аттестация. Ее осуществляют раз в несколько лет (обычно, не чаще чем раз в 4 года). Это при условии, что все технологии были ранее аттестованы и новые технологии не применяются. Также периодическая аттестация обязательна, если какая-либо технология не использовалась более года.
  • Внеочередная аттестация сварочных технологий. Она выполняется под приказом Госгортехнадзора. Зачастую, такие проверки внезапны и предприятие узнает о них за пару дней до аттестации. Внеочередная проверка устраивается в случаях, когда Госгортехнадзор каким-либо образом узнает о том, на производстве изготавливаются изделия ненадлежащего качества.

Процесс аттестации

Чтобы предприятие могло пройти аттестацию, в его кадровом составе должно быть не менее одного специалиста сварочного производства 3-го уровня и не менее 2-х двух сварщиков, которые уже ранее прошли аттестацию и имеют на руках документы, подтверждающие это. Только при соблюдении данных требований завод допускается до аттестации.

Как мы писали выше, предприятие само подает заявку на аттестацию. Заявку необходимо направить в орган надзора. Для этого соберите следующий пакет документов:

  • устав
  • схемы расположения труб и сварочного оборудования в цеху
  • договор, заключенный с лабораторий, выполняющей контроль качества сварных соединений на производстве
  • все имеющиеся сертификаты и документы на эксплуатируемое сварочное оборудование, на металлы или любые другие материалы, из которых изготавливается продукция
  • удостоверения НАКС всех сотрудников, обязательно указание квалификации

Если все документы в порядке, предприятие допускается до аттестации. Специалисты составляют план, в котором указаны виды проверок, их объем, способы контроля качества, условия, согласно которым завод может продолжать свою работу, и так далее. Если предприятие проходит проверку, ему выдается сертификат на срок 4 года.

Полученное свидетельство является гарантией того, что данное предприятие прошло все проверки и соответствует нормам. Также оно подтверждает, что на производстве трудятся только квалифицированные работники, цех укомплектован всем необходимым оборудованием и расходниками, которые тоже сертифицированы. Далее поговорим об аттестации работников, поскольку это не менее интересная тема.

Аттестация работников

Необходимость аттестации специалистов сварочного производства есть всегда: и при изменении технологий сварки, и при повышении квалификации, и при временной остановке деятельности одного и/или нескольких сотрудников. Здесь, в отличие от аттестации технологий, проверяются только сотрудники предприятия. Давайте подробнее остановимся на нюансах данной темы.

Уровни аттестуемых работников

Уровни аттестации работников — это то же самое, что и квалификация. Только они имеют некоторые отличия. Каждому уровню соответствуют свои работники, обязанности которых отличаются:

  • Первый уровень. К нему относятся непосредственно сварщики, прошедшие ранее аттестацию НАКС. Таким работникам выдается разрешение на сварку ответственных конструкций и деталей.
  • Второй уровень. К нему относится главные сварщик (мастер цеха). Главный сварщик контролирует работу сварщиков первого уровня, дает им указания в устной или письменной форме. Он также отвечает за проведение инструктажей.
  • Третий уровень. К нему относятся технологи, которым поручено контролировать любые сварочные процессы на предприятии. То есть, технолог дополнительно проверяет работу сварщиков первого уровня после главного сварщика и вместе с этим осуществляет комплексный контроль качества работ.
  • Четвертый уровень. Самый ответственный, к нему относятся все инженеры на производстве. Инженеры следят за разработкой всей технической документации и чертежей, следят за ходом выполнения сварочных работ и в целом отвечают за конечный результат.

Виды аттестации

Аттестация сварщиков и специалистов сварочного производства так же, как и аттестация технологии сварки, делится на несколько разновидностей:

  • Первичная аттестация.
  • Повторная аттестация. Она необходима в тех случаях, когда предстоит повторное обучение на курсах повышения квалификации НАКС.
  • Внеочередная аттестация. Та же, что и при проверке технологий. Только проверяется сварщик, в частности его компетентность.

НАКС выясняют, насколько кадры готовы к работе, как качественно они выполняют свою работу, насколько их навыки соответствуют квалификации. Словом, решают, можно ли допускать их до работы.

Процесс аттестации

Теперь перейдем к тому, как происходит аттестация. В этом случае нет никакой комиссии, приезжающей на производство. Работники должны самостоятельно прийти в специальный центр НАКС. Работник должен принести с собой пакет документов.

В него входит заявление о допуске к аттестации, медицинская справка о состоянии здоровья, выписка из трудовой книжки, документы об оконченном образовании, протоколы, подтверждающие проверку техники безопасности.

Если документы в порядке, работника допускают до сдачи экзаменов. Их всего два, теоретический и практический. Если по каким-то причинам вам не удалось сдать экзамен, вы имеете право на пересдачу через месяц. Здесь, как ни странно, сначала сдается практика.

Если вы не сможете сдать практику, то до теории вас просто не допустят. Эти требования применимы именно к сварщикам.

Специалисты второго, третьего и четвертого уровней аттестуются несколько иначе. От них требуется только знание теории. Но при этом комиссия будет спрашивать нормативы для множества сварочных технологий, выбирать узкие направления, чтобы оценить, насколько хорошо вы владеете знаниями. Все инженеры должны знать любые типы сварки, все требования к ним и перечень технических документов.

Мы рекомендуем перед сдачей экзамена хорошо изучить все нормативные документы, связанные со сварочными технологиями. Дополнительно посещайте курсы повышения квалификации, чтобы при повторной аттестации сдать экзамен без проблем. НАСК часто добавляют в билеты вопросы, которые они преподают на своих же курсах.

Помимо технической документации вы должны досконально знать технику безопасности до, во время и после проведения сварочных работ, должны знать и уметь применять все методы контроля качества сварных швов, знать существующие типы сварочного оборудования и расходников, понимать технологический процесс сварки и пайки, уметь устранять дефекты.

Совет

Все это проходится на курсах. Если вы не желаете проходить курс, то можете изучить все самостоятельно. Главное, чтобы вы сдали экзамен. И не важно, сделаете вы это с помощью собственных усилий или благодаря дополнительному обучению.

Кстати, если работник любого из уровней не выполнял свои обязанности более полугода, то он автоматически обязан пройти аттестацию и получить новый сертификат.

Получение свидетельства

Итак, если работник успешно сдал экзамен, он получает свидетельство об аттестации и/или специальное удостоверение. Это свидетельство позволит работнику выполнять весь спектр работ, соответствующих его квалификации.

 Свидетельство и удостоверение выдается всех работникам, вне зависимости от уровня. Сварщики должны проходить повторную аттестацию каждые 2 года, главный сварщик и технолог сдают экзамен раз в 3 года, а инженеры — раз в 5 лет.

В удостоверении четко указывается, к каким именно работам может быть допущен работник.

У сварщиков, например, это буквенные обозначения. Так отметка РД свидетельствует о том, что сварщик может выполнять ручную дуговую сварку. Отметка РАД свидетельствует, что сварщик допущен к ручной аргонодуговой сварке с помощью неплавящихся электродом.

Отметка Г обозначает «газовая сварка», отметка МП — механизированная сварка полуавтоматом, отметка КТС — контактная точечная сварка. И так далее. Если сварщик опытный, то у него в удостоверении может быть указано несколько видов сварки, к которым он допущен.

Вместо заключения

Это все, что вам необходимо знать об аттестации технологии сварки и аттестации работников. Кто-то не жалует подобные проверки, а для кого-то они способ напомнить себе, каких высот удалось достичь за годы работы.

Желаем, чтобы вы были тем самым человеком, который глядя в свое удостоверение гордится тем, что делает. Поделитесь своим опытом аттестации в комментариях к этой статье. Расскажите о трудностях, с которыми вам пришлось столкнуться.

Эта информация будет очень полезна для наших читателей. Удачи в работе!

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/poleznaya-informatsiya/attestatsiya-tehnologii-svarki-i-svarshhikov.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector